JP2007212529A - 画像形成体及び画像形成体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の光回折構造で構成される画像形成体であっても、各光回折構造の存在が識別されにくく、セキュリティ性を高めた画像形成体を提供する。
【解決手段】 本発明の画像形成体１は、所定の結像距離Ｄ１に所定の絵柄をホログラム像として結像する背景用光回折構造が形成された背景領域１０と、背景領域１０に組み込まれるように設けられた少なくとも１つの組込領域２０とを有し、組込領域２０には、背景用光回折構造の結像距離と異なる結像距離Ｄ２に、背景用光回折構造のホログラム像と同じ色の同じ絵柄をホログラム像として結像する組込用光回折構造が形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数の光回折構造が形成された画像形成体及び画像形成体の製造方法に関する。

複数の光回折構造を組み合わせて１つの画像形成体を形成する方法は既に知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２）。この形成方法では、画像形成体を構成する複数の光回折構造のそれぞれは異なるパターンを有している。

米国特許第４６２９２８２号明細書 米国特許第４７１７２２１号明細書

従来の画像形成体においては、画像形成体に設けられている複数の光回折構造のそれぞれの存在が視認しやすく、各光回折構造の秘匿性に乏しい。従って、偽造防止等のセキュリティ対策に複数の光回折構造が使用される場合、各光回折構造の存在を簡単に視認できてしまうため問題がある。

そこで、本発明は、複数の光回折構造のそれぞれの存在が識別されにくく、セキュリティ性を高めた画像形成体及び画像形成体の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、以下の方法により上述した課題を解決する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

本発明の画像形成体（１）は、所定の結像距離（Ｄ１）に所定の絵柄をホログラム像として結像する背景用光回折構造が形成された背景領域（１０）と、その背景領域に組み込まれるように設けられた少なくとも１つの組込領域（２０）とを有し、前記組込領域には、前記背景用光回折構造の結像距離と異なる結像距離（Ｄ２）に、前記背景用光回折構造のホログラム像と同じ色の同じ絵柄をホログラム像として結像する組込用光回折構造が形成されていることにより、上記の課題を解決する。

本発明によれば、背景領域を形成する光回折構造と異なる結像距離に同じ色で同じ絵柄のホログラム像を結像する組込用光回折構造が、背景領域に組み込まれるように設けられている。各領域のホログラム像はそれぞれ所定の位置で結像しているが、各ホログラム像が結像して見える位置以外の視点から観察した場合、各光回折構造のホログラム像ともぼやけて見える。従って、各ホログラム像の結像距離は異なるが、その違いが明確でないので同じホログラム像がぼやけているように見え、背景領域と組込領域との境界部分があいまいになる。即ち、画像形成体は２つの光回折構造によって連続した絵柄を表現することができ、一見すると画像形成体は１つの光回折構造で構成されているように見える。

しかし、視点位置を動かすと、２つの光回折構造のうち、ホログラム像の結像位置が手前の光回折構造の方が結像位置が奥の光回折構造よりホログラム像の動きが大きいため、その動きの違いによって複数の光回折構造の存在を認識することができる。そして、結像位置が手前のホログラム像は浮き出て見え、結像位置が奥のホログラム像は沈んで見える。

このように、本発明は、一見すると複数の光回折構造で構成されていることが視認されず、動かして始めて複数の光回折構造で構成されていることが認識でき、セキュリティ性の高い画像形成体を提供することができる。なお、結像距離とは、光回折構造の被写体（立体物）である結像のいわゆる深度であり、光回折構造とその光回折構造のホログラム像の結像位置との距離をいう。組み込まれるとは、組込領域が背景領域と一体化するように隙間なく配置されていることをいう。以下、結像していないためぼやけて観察されるホログラム像や状態を「焦点があっていない」という時がある。

前記所定の絵柄は地模様であってもよい。ホログラム像が微小な模様が全体的に均一に設けられた地模様である場合、焦点があっていない状態の各光回折構造のホログラム像はほとんど同じように観察されるので、各領域の存在をより視認しにくくすることができる。地模様には、例えば、砂目、粗目、ビーズ、岩肌、金属粒、ヘアライン等がある。ビーズや金属粒は輝度が高くなり見栄えがよくなるので望ましい。

前記組込領域は所定の情報を示す形状に形成されていてもよい。これにより、一見すると背景領域のみが存在するように見えるが、視点を動かすことによって組込によって形成される所定の情報を観察者に認識させることができる。所定の情報を示す形状には、文字、マーク、図形、絵柄、記号等がある。

前記背景用光回折構造及び前記組込用光回折構造のそれぞれの結像距離は０ｍｍ以外であってもよい。結像距離が０ｍｍのホログラム像はぼやけた状態になりにくいので、そのホログラム像を形成する光回折構造の存在だけ視認しやすくなってしまう。従って、全ての光回折構造の結像距離を０ｍｍ以外にすれば、全ての光回折構造のホログラム像がぼやけて観察される視点位置が多くなる。

前記背景用光回折構造のパターンと前記組込用光回折構造のパターンとが隣接し、前記両パターンの境界部分（４０）の幅が１０μｍ以下であってもよい。これにより、結像位置の異なる２つの光回折構造の境界部分がほとんど視認されず、背景となるホログラム像と組み込まれたホログラム像とが一体化し、一見すると１つの光回折構造のみが使用されているように見える。

前記背景用光回折構造及び前記組込用光回折構造のパターンのそれぞれは、所定のエネルギー線を使用することにより形成されてもよい。所定のエネルギー線には電子線やレーザー光がある。撮影ではなくエネルギー線によって形成された光回折構造は影ができないため、その存在をより視認しにくくすることができる。

本発明の画像形成体（１）の製造方法は、所定の結像距離（Ｄ１）に所定の絵柄をホログラム像として結像する背景用光回折構造が形成された背景領域（１０）と、その背景領域に組み込まれるように設けられた少なくとも１つの組込領域（２０）とを有し、前記組込領域には、前記背景用光回折構造の結像距離と異なる結像距離（Ｄ２）に、前記背景用光回折構造のホログラム像と同じ色の同じ絵柄をホログラム像として結像する組込用光回折構造が形成されている画像形成体の製造方法であって、前記画像形成体を形成する複数の光回折構造のそれぞれについて、その光回折構造の転写用パターンが形成された転写原版（１２）を、基材（３１）上に熱可塑性を有する樹脂層（３２）が積層された被転写体（３０）に重ね合わせ、その重ね合わせ部分に向けて光エネルギー線（Ｌ）を照射して、その光エネルギー線に基づく熱によって前記樹脂層を溶融させて前記転写用パターンを前記被転写体に転写させ、転写される転写用パターンによって前記被転写体上にその光回折構造に対応する前記領域が形成されるように、前記光エネルギー線の照射位置を移動させる転写工程を有することにより、上記の課題を解決する。

この製造方法によって、セキュリティ性の高い本発明の画像形成体を得ることができる。光エネルギー線には例えばレーザー光がある。また、この製造方法によれば、光回折構造のパターンを撮影ではない方法で形成することができるため影ができず、各光回折構造の存在をより視認しにくくすることができる。

前記転写行程において、前記背景領域に形成されるパターンと前記組込領域に形成されるパターンとが隣接し、前記背景領域のパターンと前記組込領域のパターンとの境界部分（４０）の幅は１０μｍ以下となるように転写してもよい。これにより、結像位置の異なる２つの光回折構造の境界部分がほとんど視認されず、背景となるホログラム像と組み込まれたホログラム像とが一体化し、一見すると１つの光回折構造のみが使用されているように見える。

以上説明したように、本発明によれば、所定の背景用光回折構造によって形成された背景領域に、背景用光回折構造と同じ色で同じ絵柄のホログラム像を異なる結像位置に結像する組込用光回折構造を組み込むことによって、複数の光回折構造で構成される画像形成体であっても、各光回折構造の存在が視認されにくくセキュリティ性の高い画像形成体等を提供することができる。

図１は、本発明の画像形成体１の一例を示す図である。画像形成体１は背景用光回折構造が形成された背景領域１０と、組込用光回折構造が形成された組込領域２０とで構成される。背景領域１０と組込領域２０とは隣接し、組込領域２０は背景領域１０に組み込まれるように設けられている。両光回折構造ともに、レインボーホログラム等の白色光で観察できるホログラムであり、それぞれには異なる結像距離にホログラム像として同じ色の同じビーズ模様を結像する微細な凹凸パターンがそれぞれ形成されている。

本形態では、図２に示すように、背景用光回折構造によるホログラム像１０´は、結像距離Ｄ１−４ｍｍの位置に結像し、組込用光回折構造によるホログラム像２０´は、結像距離Ｄ２＋２ｍｍの位置に結像するように各光回折構造がそれぞれ形成されている。結像距離は、光回折構造と光回折構造によるホログラム像の結像位置との距離であり、結像距離がプラス方向に大きい程ホログラム像がより手前に浮き出て見え、マイナス方向に大きい程ホログラム像がより奥に沈んで見える。

画像形成体１においては、組込領域２０は文字「Ｎ」状に設けられ、背景領域１０は組込領域２０の背景のように存在する。一見するとどちらの光回折構造によるホログラム像も焦点がぼやけた状態である。本形態のホログラム像は上述したようにビーズ模様であり、所定の絵柄が一様に広がる地模様であるため、ぼやけた状態では背景領域と組込領域とは同じような絵柄に見える。従って、両領域の繋ぎ目があいまいになり、組込領域の存在が視認されにくい。即ち、一見すると組込領域は背景領域に一体化して見え、画像形成体１には１つの光回折構造だけが設けられているように見える。

ところが、視点を動かして観察すると、各光回折構造のホログラム像の動きが異なるので、２つの領域の存在を認識することができる。本形態では、文字「Ｎ」状の組込領域２０が浮き出て見え、背景領域１０は組込領域２０よりも沈んで見える。また、線状の境界部分４０を挟んで結像位置の異なるホログラム像が隣接して観察されるので、奥行きが異なるのに段差がないホログラム像を表現することができる。従って、画像形成体１は、全体的に１つの光回折構造のみで構成されているように見えるが、動かすことにより、複数の光回折構造の存在を認識でき、更には組込用光回折構造のホログラム像が結像する視点位置からは、文字「Ｎ」状に形成された組込領域を浮き上がった状態で明確に視認することができる。

以下、画像形成体１の製造方法について説明する。本形態では、図３（ａ）に示す背景用光回折構造の転写用凹凸パターン１１が形成された第１の転写原版１２と、図３（ｂ）に示す組込用光回折構造の転写用凹凸パターン２１が形成された第２の転写原版２２とをそれぞれ使用し、各転写用凹凸パターン１１、１２を図４に示す被転写体３０に転写することによって製造する。被転写体３０は、基材層３１上にワックス等の熱可塑性を有する樹脂層３２が積層されている。基材３１の材料は後述するように画像形成体１の用途に応じて適宜決めればよい。樹脂層３２には光を熱に変換する触媒が含まれている。なお、被転写体３０には光を熱に変換する触媒で構成される光熱変換層を樹脂層３２とは別に設けてもよい。

各転写原版１２、２２は、例えば以下の手順で得ることができる。まず、背景用光回折構造及び組込用光回折構造のそれぞれの画像パターンを作成する。作成された各画像パターンから転写用凹凸パターン１１、２１の描画データを作成する。この描画データに基づいて、撮影又はＥＢ（電子線）描画によって各転写用凹凸パターン１１、２１を描画して、各転写原版１２、２２を作成する。以下、転写用凹凸パターン１１、２２をパターン１１、２２と言う時がある。

以下、転写原版１２、２２からパターン１１、２１を被転写体３０へ転写する方法について説明する。本形態では、第１の転写原版１２のパターン１１を転写する第１の転写工程と第２の転写原版２２のパターン２１を転写する第２の転写工程とを有する。本形態は第１の転写工程を先に実行し、その後に第２の転写工程を実行するが、その逆に実行してもよい。

まず、図５（ａ）に示すように、被転写体３０の樹脂層３２と第１の転写原版１２のパターン１１が形成された側とを重ね合わせる。その重ね合わせた部分に向けて光エネルギー線としてのレーザー光Ｌを照射する。本形態ではレーザー光Ｌを第１の転写原版１２側から照射するが、被転写体３０側から照射してもよい。レーザー光Ｌの照射位置では、レーザー光Ｌの光が熱に変換されるので、その熱により樹脂層３２が溶融し、重ね合わされているパターン１１が樹脂層３２に転写される。

図５（ｂ）に示すように、レーザー光Ｌを所定の速さで直線状に移動させる。このレーザー光Ｌの移動により照射範囲が移動する。照射範囲は極めて小さいので、レーザー光Ｌの移動により照射範囲でなくなるとその照射範囲だった樹脂層３２は、特に冷却装置を用意する必要なくすぐに冷却されて硬化する。従って、第１の転写原版１２のパターン１１が賦型された状態で硬化するので、背景用光回折構造が樹脂層３２に転写された状態となる。転写すべき範囲の第１の転写原版１２のパターン１１が転写されるように、レーザー光Ｌを所定の照射ピッチＰで直線状に移動させる。レーザー光Ｌの照射ピッチＰや移動速度は、レーザー光Ｌのレーザーパワーに応じて適宜設定すればよい。

上述した要領によって、第１の転写原版１２のパターン１１で、背景領域１０のみを形成するように被転写体３０へ順次転写する。すなわち、組込領域２０が形成される部分を残すようにレーザー光Ｌの照射位置を移動して、パターン１１を樹脂層３２へ順次転写する。レーザー光Ｌの照射及び照射位置の移動に関する制御は、例えば、これらの制御を行う制御装置をレーザー光Ｌの照射装置に接続し、その制御装置によって制御すればよい。組込領域２０が形成されるべき文字「Ｎ」状の未転写領域４１を残してパターン１１が転写され、背景用光回折構造によって背景領域１０が形成されたようすを図６に示す。

次に、第２の転写工程について説明する。第２の転写工程では、第２の転写原版２２のパターン２１を、第１の転写原版１２の転写方法と同様の要領によって樹脂層３２へ転写する。但し、第２の転写原版２２の転写においては、未転写領域４１を埋めるようにレーザー光Ｌの照射位置の移動を制御する。これにより、組込用光回折構造で形成された組込領域２０が得られる。この転写行程において、組込領域２０と背景領域１０との境界部分４０の幅、即ち、組込み領域と背景領域との継ぎ目であって未転写部分の幅が１０μｍ以下となるように組込領域２０を形成する。第１及び第２の転写工程終了後、ビーズ模様に適切な金属蒸着を行い、本形態の画像形成体１が製造される。

上述したように背景領域１０及び組込領域２０のそれぞれに光回折構造を形成することにより、これら領域１０、２０の境界部分４０がシームレスにつながり、更に、色が同じであるために、一見すると一枚の平板な地模様に見えるホログラムを作成できる。

画像形成体１の使用目的に応じた基材層３１を用いることによって、画像形成体１は様々な形態にて使用可能である。例えば、クレジットカード、有価証券、証明書類等の一部又は全部とすることもできる。また、商品や商品パッケージに貼る認証シールとしても用いることができる。更には、従来既知の方法によって基材層上に画像形成体１が形成されたホログラム形成層を、剥離層や接着層と共に積層して転写リボンとしてもよい。

本発明は、上述した形態に限らず、種々の形態にて実施されてよい。背景用光回折構造の結像距離Ｄ１と組込用光回折構造の結像距離Ｄ２とは異なればよく、組込用光回折構造の結像距離Ｄ２の方が奥となってもよい。組込領域２０が描く形状は、文字に限らず数字、マーク、図形、記号等特定の形状でもよいし、不特定の形状でもよい。また、複数の組込領域２０が背景領域１０に組み込まれるよう設けられてもよく、例えば複数の組込領域２０によって「ＤＮＰ」等の文字列を形成し、所定の意味を含めてもよい。その際、各組込領域２０を形成する組込用光回折構造は互いに同じものでも異なるものでもよい。

また、複数の組込領域を設ける場合、互いに離れて設けてもよいし、隣接するように設けてもよい。本発明の画像形成体を構成する各光回折構造は、電子線の照射によって直接パターンを形成してもよい。光回折構造の境界部分の幅は１０μｍ以下であればよいが、１μｍ以下でもよい。

本発明の画像形成体の一例を示す図。 図１に示す画像形成体とホログラム像の結像位置との位置関係を示す図。 （ａ）は第１の転写原版を示す図であり、（ｂ）は第２の転写原版を示す図。 本発明の被転写体の一例を示す断面図。 （ａ）は、転写原版と被転写体とが重ね合わされた部分にレーザー光が照射されるようすを示す断面図であり（ｂ）はレーザー光の照射位置が移動するようすを示す図。 組込領域を除く背景領域に背景用光回折構造が形成されたようすを示す図。

符号の説明

１ 画像形成体
１０ 背景領域
２０ 組込領域
４０ 境界部分
１２ 第１の転写原版
２２ 第２の転写原版
３０ 被転写体
Ｌ レーザー光

Claims (8)

1. 所定の結像距離に所定の絵柄をホログラム像として結像する背景用光回折構造が形成された背景領域と、その背景領域に組み込まれるように設けられた少なくとも１つの組込領域とを有し、
   前記組込領域には、前記背景用光回折構造の結像距離と異なる結像距離に、前記背景用光回折構造のホログラム像と同じ色の同じ絵柄をホログラム像として結像する組込用光回折構造が形成されている画像形成体。
2. 前記所定の絵柄は地模様である、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成体。
3. 前記組込領域は所定の情報を示す形状に形成されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成体。
4. 前記背景用光回折構造及び前記組込用光回折構造のそれぞれの結像距離は０ｍｍ以外であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成体。
5. 前記背景用光回折構造のパターンと前記組込用光回折構造のパターンとが隣接し、前記両パターンの境界部分の幅が１０μｍ以下である、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成体。
6. 前記背景用光回折構造及び前記組込用光回折構造のパターンのそれぞれは、所定のエネルギー線を使用することにより形成されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成体。
7. 所定の結像距離に所定の絵柄をホログラム像として結像する背景用光回折構造が形成された背景領域と、その背景領域に組み込まれるように設けられた少なくとも１つの組込領域とを有し、前記組込領域には、前記背景用光回折構造の結像距離と異なる結像距離に、前記背景用光回折構造のホログラム像と同じ色の同じ絵柄をホログラム像として結像する組込用光回折構造が形成されている画像形成体の製造方法であって、
   前記画像形成体を形成する複数の光回折構造のそれぞれについて、その光回折構造の転写用パターンが形成された転写原版を、基材上に熱可塑性を有する樹脂層が積層された被転写体に重ね合わせ、その重ね合わせ部分に向けて光エネルギー線を照射して、その光エネルギー線に基づく熱によって前記樹脂層を溶融させて前記転写用パターンを前記被転写体に転写させ、転写される転写用パターンによって前記被転写体上にその光回折構造に対応する領域が形成されるように、前記光エネルギー線の照射位置を移動させる転写工程を有する、ことを特徴とする画像形成体製造方法。
8. 前記転写行程において、前記背景領域に形成されるパターンと前記組込領域に形成されるパターンとが隣接し、前記背景領域のパターンと前記組込領域のパターンとの境界部分の幅が１０μｍ以下となるように転写することを特徴とする請求項７に記載の画像形成体製造方法。

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